JP3762514B2 - 樹脂製中空取っ手の射出成形方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、運輸機関および建物に設置される窓や扉の開閉用および水周り等の水等の流体開放用の握り、水周り周辺のハンドル、ノブ、クレセントおよびコック等取っ手(以下取っ手と称する)として有用な樹脂製中空取っ手の成形方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
これまで運輸機関および建物に設置される窓、扉、水周り周辺、および水周り等の水等の流体開放用の取っ手は、金属製の取っ手が主流であり、樹脂製の取っ手では、ガスを使用した中空体の取っ手は存在せず、射出成形により、金属をインサート成形した中実体の物や中空の金属の周りに樹脂を被覆した物が使用されていた。
【0003】
【本発明が解決しようとする課題】
しかしながら、金属製の取っ手は冬場の静電気と触感に問題があり、静電気と触感を考慮した樹脂製の取っ手の場合は、成形方法には問題ないが、取っ手のアーム部分6が肉厚になるため、製品にヒケが目立ち製品の外観が低下すること、またデザインの自由度が限られ、かつデザインを優先した場合、軽量化が難しいと言う問題点があった。
【0004】
【課題を解決するための手段】
本発明者は前記課題を解決するために、冬場の静電気と触感を考慮して、デザインの自由度を高くすることが出来る熱可塑性樹脂を使用し、ヒケを目立たなくして製品の外観を向上させ、かつ軽量な樹脂製中空取っ手の成形方法を開発するため、鋭意研究開発を重ねた結果、取っ手のボス部分3やアームの末端部分8に設けたゲートに樹脂をフルショットで射出成形した後、該ゲートまたはニードルバルブ10からガスを注入して中空成形することにより、アーム部分6のヒケの原因である溶融樹脂の体積収縮分をガス圧力で補って中空体を作る有効な成形方法を見出し、本発明をなすに至った。
【0005】
すなわち、本発明は、アームの付け根部分7につながるボス部分3にインサート金属2を有する熱可塑性樹脂製取っ手の射出成形方法であって、樹脂の流れの末端部にシャットオフピン12および捨てキャビティー13を設け、アームの付け根部分7につながるインサート金属2が入ったボス部分3に設けたゲート部分4に射出成形機のノズル9から樹脂をフルショット射出した後、シャットオフピン12を開き、アームの付け根部分7に設置したニードルバルブ10からガスを注入し、取っ手本体1内に中空部5を形成せしめることを特徴とする樹脂製中空取っ手の成形方法であり、さらに、樹脂の流れの末端部とシャットオフピン12との間にエアー抜き14を設けたことを特徴とする樹脂製中空取っ手の成形方法である。
【0006】
要するに、取っ手本体1のアームの付け根部分7につながるインサート金属2が入ったボス部分3に設けたゲート部分4に、容積分計量した樹脂をフルショット射出した後、アームの付け根部分7からニードルバルブ10を使用してガスを注入し、取っ手のアーム部分6に中空部5を形成させた熱可塑性樹脂製の取っ手の成形方法である。
【0007】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図に基づいて詳細に説明する。
【0008】
図1(a)は本発明のビル用窓の取っ手の上面図を、図1(b)は側面図を示す。本発明の樹脂製中空取っ手は、取っ手本体1にアームの付け根部分7、このアームの付け根部分7につながるインサート金属2が入るボス部3、アーム部分6およびアームの末端部分8とからなるもので、熱可塑性樹脂を使用して射出成形により成形された中空体の取っ手である。すなわち、上記のアーム部分6は、取っ手本体1の中央部を占めており、このアーム部分6の一方に隣接するアームの末端部分8は、図1において、右方向の取っ手本体1の右端までの部分を占有する。一方、アームの付け根部分7は、上記のアーム部分6の他方に隣接しており、図1において、左方向の取っ手本体1の左の部分を占め、さらにこのアームの付け根部分7にインサート金属2が入るボス部分3が取っ手本体1の左端までつながっている。
【0009】
また、図2は図1(a)においてA−A’線上の断面図を示す。
【0010】
図3は本発明請求項1記載の射出成形方法における金型への樹脂の充填時を説明する上面図であり、また、図4は本発明請求項1記載の射出成形方法における金型への樹脂の充填時を、図5は本発明請求項1記載の射出成形方法における金型へのガスの保圧工程時を説明するアームの長さ方向の中心線上の断面図である。ここで、4はゲート部分、9は射出成形機ノズル、10はニードルバルブ、11は溶融樹脂の湯道、12はシャットオフピン、13は捨てキャビティー、14はエアー抜きを示す。図4の金型への樹脂の充填時には、アームの末端部分8に設置したシャットオフピン12は閉じている。また、図5の金型へのガスの保圧工程時には、アームの末端部分8に設置したシャットオフピン12を開いて、ニードルバルブ10からのガス圧力により、捨てキャビティー13に樹脂が排出される。
【0011】
以下、これら図1〜5を参照しながら、本発明の請求項1および2に記載の成形方法を説明する。
【0015】
請求項1に記載の成形方法は、ニードルバルブ10を使用して中空成形する樹脂製中空取っ手の成形方法である。すなわち、熱可塑性樹脂製取っ手の射出成形方法において、アームの付け根部分7とつながるインサート金属2が入るボス部分3に設けたゲート部分4(図3参照)に容積分計量した樹脂を射出成形機ノズル9から溶融樹脂の湯道11を通してフルショット射出した後、アーム付け根部分7からニードルバルブ10を使用してガスを注入し、取っ手本体1内に中空部5を形成することにより(図4は樹脂の充填時の状態を、図5はガス保圧時の状態を示し、図面右端のシャットオフピン12、捨てキャビティー13はこの方法では設けていない)、樹脂製中空取っ手(図1〜2参照)が得られる。この本発明の方法は、インサート金属2付近に中空部5が形成されにくいため、取っ手の回転強度アップが期待できる成形方法である。
【0016】
さらに、請求項1に記載の成形方法は、樹脂の流れの末端部にシャットオフピン12および捨てキャビティー13を設けることを特徴とする樹脂製中空取っ手の成形方法である(図4〜5参照)。つまり、樹脂を射出成形機ノズル9から容積分計量した樹脂を溶融樹脂の湯道11を通してゲート部分4にフルショット射出した後、さらにシャットオフピン12を開き、ニードルバルブ10からガスを注入し、取っ手本体1内に中空部5を形成することにより(図4は樹脂の充填時の状態を、図5はガス保圧時の状態を示す)、樹脂製中空取っ手(図1〜2参照)が得られる。この成形法は、成形品の外観を維持しながら、比較的中規模な中空部5を形成する時に適する成形方法である。
【0017】
請求項2に記載の成形方法は、請求項1において、樹脂の流動末端部とシャットオフピン12との間にエアー抜き14を設けることで、樹脂の流動性アップとエアーの巻込みを防止することにより製品の外観を向上させる成形方法である。
【0018】
一方、本発明に係る樹脂製中空取っ手を構成する樹脂としては、一般に射出成形に使用されている熱可塑性樹脂が使用される。特に、強度的要求を考慮し、ポリカーボネート、ポリアセタール、ポリアミド、PBT樹脂、PET樹脂、変性PPO樹脂、変性PPE樹脂、AS樹脂、ABS樹脂、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンおよびこれらを一構成成分とするアロイ材料等が好ましい。また、これらの樹脂には、繊維強化材、充填材、各種添加剤を加えることができる。
【0019】
また、取っ手の中空部5を作る工程で使用するガスは、90%以上の窒素ガスを使用し、保圧工程終了後ガスはキャビティーよりニードルバルブ10を通して回収し、リサイクルすることもできる。
【0020】
【実施例】
次に、実施例によって本発明をさらに詳細に説明する。
【0021】
図1〜2に示すようなビルの窓開閉用取っ手を射出中空成形した。使用成形材料としては、熱可塑性樹脂の芳香族系ポリアミド樹脂にガラス繊維を50重量%添加したものに黒く着色するためのマスターバッチを1/20添加したものを使用した。
【0022】
図4および図5に示すように、型締め力50tonの射出成形機で、樹脂温度293℃、金型表面温度92℃、スクリュー前進スピード95mm/sec、シャットオフピン12を閉じた状態で容積分計量した樹脂を溶融樹脂の湯道11を通して、ボス部分3に設けた幅4mm×深さ3mmのゲート部分4からフルショット充填し、樹脂がフル充填された後に、取っ手本体1のアームの付け根部分7に設置したニードルバルブ10から保圧力(ガス圧力)150kgf/cm2 の条件でシャットオフピン12を開き、ガスを遅延時間0.5secをかけて注入保圧し、射出中空成形を行い、インサート金属2付きの取っ手本体1を得た。
【0023】
一方、中実体の射出成形は中空体と同一の条件で容積分計量した樹脂を充填し、樹脂がフル充填された後に、保圧力400kgf/cm2 を20sec間かけて保圧したインサート金属2付きの取っ手を成形した。
【0024】
これらの条件で成形した取っ手の側面のヒケおよび軽量化についての結果を表1に示した。
【0025】
【表1】
【0026】
【発明の効果】
本発明によれば、冬場の静電気と触感を考慮して、ヒケを目立たなくして製品の外観が向上し、デザインの自由度が高く、かつ軽量な取っ手が生産できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1(a)は本発明のビル用窓の取っ手の上面図を示し、図1(b)は本発明のビル用窓の取っ手の側面図を示す。
【図2】図1(a)においてA−A’線上の断面図を示す。
【図3】図3は本発明のアーム部分の付け根部分7につながるインサート金属2が入ったボス部分3に設けたゲート部分4から樹脂を充填する時の上面図である。
【図4】本発明請求項1記載の金型への樹脂の充填時を説明するアームの長さ方向の中心線上の断面図である。
【図5】本発明請求項1記載の金型へのガスの保圧工程時を説明するアームの長さ方向の中心線上の断面図である。
【符号の説明】
1 取っ手本体
2 インサート金属
3 ボス部分
4 ゲート部分
5 中空部
6 アーム部分
7 アームの付け根部分
8 アームの末端部分
9 射出成形機ノズル
10 ニードルバルブ
11 溶融樹脂の湯道
12 シャットオフピン
13 捨てキャビティー
14 エアー抜き
Claims (2)
- アームの付け根部分(7)につながるボス部分(3)にインサート金属(2)を有する熱可塑性樹脂製取っ手の射出成形方法であって、樹脂の流れの末端部にシャットオフピン(12)および捨てキャビティー(13)を設け、アームの付け根部分(7)につながるインサート金属(2)が入ったボス部分(3)に設けたゲート部分(4)に射出成形機のノズル(9)から樹脂をフルショット射出した後、シャットオフピン(12)を開き、アームの付け根部分(7)に設置したニードルバルブ(10)からガスを注入し、取っ手本体(1)内に中空部(5)を形成せしめることを特徴とする樹脂製中空取っ手の成形方法。
- 請求項1記載の樹脂製中空取っ手の成形方法において、樹脂の流れの末端部とシャフトオフピン(12)の間にエアー抜き(14)を設けたことを特徴とする樹脂製中空取っ手の成形方法。
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